神经网络下能量桩桩基混凝土强度及导热预测

基于神经元网络理论，建立能量桩桩基混凝土抗压强度和导热系数的预测模型，设计16组不同配合比的桩基混凝土进行抗压和导热试验。根据试验结果，以石墨掺量、玄武岩纤维掺量、水胶比、玄武岩纤维长度作为输入参数，分别以混凝土抗压强度、导热系数作为模型的输出参数，建立两个4-9-1的BP神经网络模型。研究结果表明：基于BP神经网络模型的预测与试验结果误差在5%以内，预测精度较高，可以作为能量桩桩基混凝土配合比设计的参考。     

复掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土性能的影响

泡沫混凝土中加入纤维是改善其性能的有效手段。主要研究了复掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土干密度、吸水率、强度、导热系数等性能的影响。研究结果表明,当聚丙烯纤维和玄武岩纤维的总掺量为0.30%、掺入比为1∶2时,泡沫混凝土28d抗压强度和抗折强度分别较未掺纤维的泡沫混凝土提高了13%和29%,导热系数降低13%,纤维的加入对泡沫混凝土的吸水率影响较小。因此,复掺聚丙烯纤维和玄武岩纤维对泡沫混凝土的各项性能有较大改善作用。     

短切玄武岩纤维对混凝土的增强效果及机理

混凝土具有抗压强度高,抗拉强度低的特点,玄武岩纤维的掺入能够显著提高其抗拉强度,提高混凝土的综合力学性能。通过改变纤维的种类、长度、掺量,对比纤维混凝土与素混凝土的各项力学性能。试验结果表明:20 mm长(长径比为1 538.46)、掺量为3 kg/m3的玄武岩纤维掺入时,与素混凝土相比,抗压、抗拉、抗折性能分别增加了33%、23%、40%,具有显著的增强效果;随着纤维长度与掺量的增加,纤维混凝土力学性能下降,当玄武岩纤维掺量为12 kg/m3时,抗压强度增加了5%,抗拉和抗折强度降低了4%和8%。扫描电子显微镜扫描结果表明:玄武岩纤维的掺入能够降低混凝土孔隙率和初始裂隙;同时玄武岩纤维能够传递荷载,使应力均匀分布,控制裂隙发育。玄武岩纤维能够显著增强混凝土的抗拉强度,具有良好的效果。通过对玄武岩纤维掺量的控制,可以最大程度地改善混凝土的力学性能。     

玄武岩纤维煤矸石混凝土力学性能试验研究

为促进煤矸石在混凝土生产中的应用,研究了用玄武岩纤维对煤矸石混凝土进行改性的方法。通过试验对比了不同纤维掺量和纤维长度对煤矸石混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并分析了其影响机理。结果表明：玄武岩纤维对煤矸石混凝土强度的影响具有两面性;玄武岩纤维对抗拉强度有较好的增强效果,在少数情况下也能提高抗压强度;当纤维掺量不超过0.15%时,纤维掺量和纤维长度对强度的影响显著,但当纤维掺量超过0.15%时,纤维掺量和纤维长度对强度的影响不显著;制备玄武岩纤维煤矸石混凝土时,建议玄武岩纤维体积掺量的取值控制在0.10%～0.15%范围内,纤维长度可取为18 mm。     

玄武岩纤维混凝土的力学性能研究

玄武岩纤维是一种无机非金属材料,被称为21世纪无污染的"绿色工业材料和新材料"。该试验通过研究5种不同体积掺量的玄武岩纤维对混凝土抗压性能和抗折性能的影响,研究表明,随着玄武岩纤维掺入量的增加,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度都呈现先增加后下降的趋势,因此掺入玄武岩纤维对混凝土的抗压、抗折性能都有显著的提高。当掺量为4.05kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗压强度达到最高,比素混凝土提高了20.2%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗压强度呈现下降的趋势;当掺量为1.35kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗折强度达到最高,比素混凝土提高了12.3%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度呈现下降的趋势。试验结果表明,玄武岩纤维混凝土存在一个最优掺量,最优纤维掺量为1.35kg/m~3,在最优纤维掺量下,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度有明显的提高。     

玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

将不同掺量和不同长度的玄武岩纤维掺入设计强度为C30的天然浮石轻骨料混凝土中,分别对其3、7、14和28d4个龄期的立方体抗压强度和28d立方体劈裂抗拉强度进行研究。结果表明:对于轻骨料混凝土的抗压强度,当玄武岩纤维掺量为1.5kg/m3,玄武岩纤维长度为22mm时,玄武岩纤维轻骨料混凝土抗压强度提高最为显著;对于轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度,当玄武岩纤维掺量为2kg/m3,长度为22mm时,玄武岩纤维轻骨料混凝土劈裂抗拉强度提高最为显著。     

短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应

为了研究短切玄武岩纤维混凝土试件尺寸变化对其基本力学性能的影响,对不同纤维长度（15,25 mm）、纤维体积掺量（0.1%,0.2%）、基体混凝土强度等级（C30,C40）的330个短切玄武岩纤维混凝土（BFRC）试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度试验并对试验数据处理,以尺寸效应度反映尺寸效应规律。研究结果表明:玄武岩纤维混凝土立方体抗压强度试件的尺寸换算系数受混凝土的强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的影响较小;轴心抗压强度的尺寸效应随混凝土强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的增大均有所提高;劈裂抗拉强度随混凝土强度等级变化,其尺寸效应不明显,但随纤维长度的减小及纤维体积掺量的增加,尺寸效应有增大趋势;混凝土强度等级和纤维长度的改变对混凝土弯曲抗拉强度的尺寸效应影响不大,但随纤维体积掺量的增加,尺寸换算系数先减小后变大。     

不同配合比轻质混凝土砌块的性能研究

通过改变水胶比、双氧水以及粉煤灰掺量,研究不同配合比对轻质混凝土砌块表观密度、导热系数及强度的影响。轻质混凝土砌块的表观密度均随着水胶比和双氧水掺量的增加而呈现下降的趋势,且当双氧水掺量为8%时混凝土砌块有较低的表观密度,水胶比在0.35附近时混凝土砌块的表观密度较为稳定;增加双氧水掺量可以降低混凝土砌块的导热系数,而水胶比的变化对导热系数的影响不大;轻质混凝土砌块的抗压强度在混凝土养护前期与水胶比呈现负相关,在养护后期呈现正相关,而粉煤灰掺量对混凝土砌块不同强度发展阶段有着不同的影响。     

外加组分对泡沫混凝土性能影响试验研究

研究分析了水胶比,发泡剂、聚丙烯纤维、膨胀珍珠岩掺量对泡沫混凝土抗压强度、密度及吸水率的影响。结果表明:水胶比为0.45~0.55时,泡沫混凝土的密度较低、抗压强度较高;发泡剂掺量越大,抗压强度与密度越低;聚丙烯纤维掺量为0.8%时,抗压强度最高,密度较低;膨胀珍珠岩能降低泡沫混凝土的强度,但对干密度的影响不大;导热系数随干密度的增大而增大。     

建筑垃圾再生微粉在泡沫混凝土中的应用研究

试验将建筑垃圾再生微粉经超微气流粉碎机处理后代替部分水泥制备泡沫混凝土,研究再生微粉掺量对泡沫混凝土干表观密度、抗压强度、导热系数和吸水率的影响。为了提高泡沫混凝土的强度,掺入一定量的聚丙烯纤维,研究纤维长度和掺量对泡沫混凝土强度的影响。结果表明:超微气流粉碎机可有效提高再生微粉的细度和活性,当掺量为10%时,能显著提高泡沫混凝土28 d抗压强度,在泡沫混凝土强度不变的情况下,再生微粉的掺量可达到20%;长为12 mm、掺量为0.4%的聚丙烯纤维泡沫混凝土的强度较好,提升了45.8%。     

混杂纤维对混凝土抗压强度的影响

文章对玄武岩纤维混凝土与聚乙烯醇、玄武岩混杂纤维混凝土的抗压强度进行研究,阐述了不同纤维体积掺量、纤维长度和纤维种类对纤维混凝土抗压强度的影响,得到以下结论:混凝土抗压强度随着纤维掺量增加而先增后减,随纤维长度增加而增加;混杂纤维对抗压强度增强效果要优于单掺玄武岩纤维;纤维种类和掺量是影响混凝土抗压强度的主要因素。     

玄武岩纤维高性能混凝土力学性能影响因素研究

通过在混凝土中掺入玄武岩纤维和粉煤灰,配制玄武岩纤维高性能混凝土,采用正交试验的方法,研究玄武岩纤维掺量、水胶比、粉煤灰掺量、单位用水量和砂率对混凝土力学性能和工作性能的影响,用极差法分析了各因素对混凝土抗压强度、抗折强度和坍落度的影响规律。根据研究结果,找出了玄武岩纤维高性能混凝土的最优配合比,为实际工程应用提供参考依据。     

玄武岩纤维增强高掺量石粉-混凝土抗冻性能试验研究

为了研究冻融循环作用对玄武岩纤维增强高掺量石粉-混凝土力学性质的影响,通过冻融循环试验、无侧限抗压强度试验以及非线性超声波测试,研究了高掺量石粉对混凝土无侧限抗压强度的影响,在此基础上探讨了养护龄期、纤维掺量、纤维长度、冻融循环次数等参数对玄武岩纤维增强高掺量石粉-混凝土力学性质的影响。研究结果表明：冻融循环作用对混凝土的强度影响较大,而添加玄武岩纤维可以有效缓解混凝土在冻融循环条件下的强度损失,提高其抵抗冻融破坏的能力;在试验条件下,最优纤维掺量为5 kg/m³,最佳纤维长度为12 mm;另外,养护龄期的延长有助于提高混凝土的无侧限抗压强度,且同一冻融循环次数下,养护龄期为76 d的试块强度要高于养护龄期为28 d的试块;通过非线性超声波测试,得到试块的声波交流有效值随着冻融循环次数的增加而大幅度衰减,同一冻融循环次数下,掺入玄武岩纤维的试块的交流有效值略高于未掺入纤维的试块。对玄武岩增强高掺量石粉-混凝土在严寒地区的工程应用提供一定参考。     

玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究

玄武岩纤维具有抗拉强度高、耐高温性能好、介电性能强、耐腐蚀造价低廉,无环境污染等特点,是一种具有广泛应用前景的新型增强材料。通过单轴抗压试验和四点弯曲试验研究了玄武岩纤维长度（12、18 mm）、纤维体积分数（0.04%、0.06%、0.08%）和混合长度掺杂方式对混凝土力学性能的影响,并通过试验观察了试件的破坏形态,获取了不同纤维长度、体积率混凝土的强度及应变等关键特征参数,揭示了纤维长度、掺入体积率对混凝土强度影响的变化规律。研究结果表明：掺量为0.06%,纤维长度为12、18 mm按照1∶1的比例混合掺入时,试件抗压强度最大;掺量为0.04%,纤维长度为12、18 mm按照1∶1的比例混合掺入时,试块抗折强度最大;在力学性能上,两种不同长度玄武岩纤维混合掺入较单一长度纤维混凝土更优。     

纤维对地聚合物混凝土增强效应的试验研究

以矿渣和粉煤灰为原料、水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂、玄武岩纤维和碳纤维为增强材料,制备纤维增强混凝土,测试其28d抗压强度.结果表明,纤维对地聚合物混凝土的增强效应受纤维种类、纤维掺量和基体配比等因素的影响;碳纤维对地聚合物混凝土增强效果明显,掺量为0.3%抗压强度增幅最大,达34.8%,且水胶比为0.26时的增强效果优于水胶比为0.31时;玄武岩纤维对水胶比为0.26的地聚合物混凝土没有增强效果,但当水胶比为0.31时,增强效果明显,掺量为0.3%时抗压强度增幅最大,达31.5%;总体上,碳纤维对地聚合物混凝土的增强效果优于玄武岩纤维,碳纤维和玄武岩纤维对素混凝土没有起到增强作用.     

关于玄武岩纤维混凝土的增强机理研究

为探究短切玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响机制,分析出短切玄武岩纤维对混凝土的增强机理。以C35普通混凝土为研究对象,短切玄武岩纤维长度和掺量为变量,通过静态力学性能试验将玄武岩纤维混凝土与素纤维混凝土的基本力学性能进行对比分析。并通过光学显微镜对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行观察与分析,找出在混凝土中掺加玄武岩纤维的最佳纤维长度区间与最佳的纤维掺量区间。掺入玄武岩纤维后,抗压强度普遍降低,最高降低幅度达8.4%。劈拉强度和抗折强度明显提高,劈拉强度最大可提高23.8%。抗折强度最大可提高34.7%。光学显微镜下,玄武岩纤维分散均匀。在混凝土基体材料中呈各向异性,呈现出良好的密闭空间网状结构。     

玄武岩纤维自密实混凝土的性能试验研究

研究了玄武岩纤维体积掺量对自密实混凝土工作性能及力学性能的影响;并以体积掺量为0.3%的钢纤维自密实混凝土抗折试验为参照对象,分析了纤维掺入对自密实混凝土韧性的影响。研究表明,在自密实混凝土中掺入玄武岩纤维会影响拌合物的工作性能,并且玄武岩纤维掺量越大,影响越明显;抗压强度随着玄武岩纤维掺量的增加而降低;玄武岩纤维的掺入限制了自密实混凝土在受压破坏过程中裂缝的开展和延伸,随玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度提高,折压比也随之增大,玄武岩纤维起到了一定的增韧效果,但是不如钢纤维明显。     

玄武岩纤维和水泥加固河床淤泥土无侧限抗压强度的试验研究

通过研究玄武岩纤维长度分别为3,6,12,20,35 mm,纤维质量掺入量分别为0,0. 1%,0. 3%,0. 5%和0. 7%的条件下,养护龄期分别为7,14,28 d的纤维水泥土无侧限抗压强度,分析了纤维掺量、纤维长度及养护龄期对玄武岩纤维水泥加固河床淤泥土的力学性质的影响。试验结果表明:玄武岩纤维能有效提高水泥土抵抗变形的能力;纤维水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加而提高;同一纤维长度条件下,随着纤维掺量的增加,纤维水泥土的无侧限抗压强度提高,但在同一纤维掺量的条件下,纤维水泥土的无侧限抗压强度随纤维长度的变化不明显。     

钢纤维混凝土力学性能试验研究

能量桩的主要作用是承载和地源热泵,如何在确保不影响承载力的前提下提高能量桩换热效率。在混凝土中掺入不同体积率的钢纤维,测试混凝土的抗压能力和导热系数,研究钢纤维对混凝土性能的影响。试验结果表明,钢纤维的掺入对混凝土的抗压强度以及导热系数都有提升,对抗压强度的提升为13%~30%,对导热性能的提升为4%~25%,钢纤维掺入量为0.6%时为能量桩的最优配合比。     

短切纤维超轻泡沫混凝土性能及机理研究

以短切纤维为增强材料,硅酸盐水泥为胶凝材料,制备了一种新型短切纤维超轻泡沫混凝土,研究了短切纤维类型及掺量对其性能的影响,并通过SEM进行了机理分析。结果表明:掺入短切玻璃纤维有利于试件的成型,能够提高混凝土的密实度,改善混凝土的薄弱部位;纤维掺量为1.2%时,玻璃纤维超轻泡沫混凝土试件的抗压强度比玄武岩纤维和聚丙烯纤维增强的试件分别提高5.35%、8.30%;玻璃纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维泡沫混凝土试件的导热系数分别为0.044、0.045和0.046 W/(m·K),比空白组试件分别降低了12%、10%和8%;短切纤维在试件中呈锥形随机分布,起到延缓微裂缝发展的作用;纤维出现成团等分布状态时会对试件的强度造成不利影响。